Una rosa es una rosa si es roja y redonda, pero las cámaras inteligentes pueden ahora decir la diferencia entre una rosa real y una de seda, usando análisis de la composición de los materiales con los que está hecha. Se ha creado pues una cámara inteligente que no sólo toma una foto, sino que analiza la composición química de los objetos que fotografía. Esto puede permitir la creación de sistemas de inspección que disciernen los detalles que bien podrían pasarse por alto en las cámaras convencionales.

Las cámaras usualmente registran color y brillo de un objeto en un arreglo bidimensional de fotorreceptores (semiconductores), resultando en un mapa de megapixeles que se convierte finalmente en una foto. Desafortunadamente, objetos del mismo color cercanos muchas veces no pueden discernirse individualmente. Las cámaras 3D pueden separar colores similares de objetos a diferentes distancias, pero si están los objetos muy cercanos unos con otros, el truco falla. Con este problema en mente, en el InterUniversity Microelectronics Centre (Imec, Leuven, Bélgica), se creó una cámara que promete resolver esta dificultad haciendo análisis químico simultáneamente, es decir, mientras se toma la fotografía.

La cámara inteligente Imec usa un sensor hiper-espectral que no sólo sensa color y brillo, sino que percibe también la composición química del objeto fotografiado. El mes pasado, en la Sociedad Internacional de Ingenieros de Instrumentación foto-óptica (SPIE por sus siglas en inglés), Imec mostró su cámara hiper-espectral por vez primera.

El dispositivo se basa en tecnología de bajo costo en semiconductores que combina las técnicas tradicionales de imágenes con sensores hiper-espectrales que responden de forma diferente a los objetos con diferente composición química. El circuito está basado en un “system on chip”(SoC) que puede distinguir con precisión entre objetos que se ven virtualmente idénticos con el esquema tradicional de visión de color RGB.

Las cámaras hiper-espectrales por sí mismas no son nuevas, pero desafortunadamente estas unidades siempre fueron grandes, costosas y lentas en su operación. Esto limitaba su uso para aplicaciones e investigaciones específicas. Gracias al SoC de Imec, esto tiene remedio porque la cámara diseñada es de bajo costo, amén de ser rápida y pequeña.

La técnica usada por Imec para fabricar su cámara inteligente se basa en SoC, la cual es totalmente compatible con los semiconductores CMOS, que es la tecnología más usada en prácticamente todos los procesadores y memorias que se hacen hoy en día. Esto permite que  estas cámaras se puedan producir en serie. Añadiendo filtros espectrales especiales a los sensores de imágenes tradicionales de CMOS, se pueden fabricar miles de cámaras de esta naturaleza a precios verdaderamente reducidos.

La cámara construída que se mostró en SPIE tiene cuatro millones de pixeles y puede operar a unos 180 cuadros por segundo, equivalente a 2000 líneas por segundo con 500 cuadros por segundo planeados), para ser usadas en aplicaciones de alta resolución o en donde hay información que debe analizarse rápidamente. Los filtros hiper-espectrales miden la composición química en unas 100 bandas espectrales entre 560 a 1000 nanómetros, con una transmisión de un 85% de eficiencia.

Fuente: Smarter Technology

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